Расчет электрического привода механизма подъема башенного крана (стр. 3 из 4)

М_н – номинальный момент (М_н =29.67 кГ^.м )

М_max - максимальный момент двигателя (выбирается по каталогу ), М_max = 85 кГ^.м.

Проверка по пусковому моменту осуществляется на основании неравенства:

где

- кратность пускового момента (берется из каталога), =2.8;

М_с – момент сопротивления (М_с = 32,45 кГ^.м).

Если выбранный двигатель не проходит по перегрузке или пусковому моменту, то выбирается двигатель большего габарита, который удовлетворял бы этим неравенствам:

3^.29.67 = 58 кГ^.м

двигатель проходит на перегрузочную способность

0.7 ^. 2.8 ^. 29.67 = 58 кГ^.м > 32.45 кГ^.м

двигатель проходит по пусковому моменту.

14. Выбор данных двигателя по каталогу.

Выписываем все каталожные данные двигателя МТ 51- 8

Величина	Обозначение	Значение
Продолжительность включенияМощность на валуСкорость вращения Линейный ток статора Напряжение сетиКоэффициент мощностиКПДТок ротораКратность максимального моментаНапряжение между кольцами ротораМаховый момент ротора	ПВ Рн nдв I1н U1 Крh I2н U2GDдв2	25% 22 кВт 723 об/мин 56.5 А 380 В 0.7 0.84 70.5 А 3 197 В 4.4 кГ.м2

15. Построение естественной механической характеристики двигателя.

Механической характеристикой двигателя называется, зависимость частоты вращения n от момента М нагрузки на валу.

Различают естественные и искусственные характеристики электродвигателей.

Естественноймеханической характеристикой называется – зависимость оборотов двигателя от момента на валу при номинальных условиях работы двигателя в отношении его параметров (номинальные напряжения, частота, сопротивление и тому подобное). Изменение одного или нескольких параметров вызывает соответствующее изменение механической характеристики двигателя. Такая механическая характеристика называется искусственной.

Для построения уравнения механической характеристики асинхронного двигателя воспользуемся формулой Клоса:

где М_k– критический момент двигателя;

S_k– критическое скольжение двигателя;

l - перегрузочная способность двигателя (l = 3);

S_н – номинальное скольжение двигателя

где n_н – скорость вращения ротора;

n₁ – синхронная скорость поля статора;

где f – промышленная частота тока питающей сети, (f = 50 Гц);

Р – число пар полюсов (для двигателя МТ 51 – 8 Р=4)

Номинальное скольжение двигателя МТ 51 - 8

Критическое скольжение двигателя

Критический момент двигателя

Для построения характеристики в координатах переходят от скольжения к числу оборотов на основании уравнения

n = n₁(1 – S)

Скольжением задаются в пределах от 0 до 1.

Так для S = 0 n = 750 ^. (1 – 0) = 750 об/мин;

S = 0.1 n = 750 ^. (1 – 0.1) = 675 об/мин;

S = 0.2 n = 750 ^. (1 – 0.2) = 600 об/мин;

S = 0.3 n = 750 ^. (1 – 0.3) = 525 об/мин;

S = 0.4 n = 750 ^. (1 – 0.4) = 450 об/мин;

S = 0.5 n = 750 ^. (1 – 0.5) = 375 об/мин;

S = 0.6 n = 750 ^. (1 – 0.6) = 300 об/мин;

S = 0.7 n = 750 ^. (1 – 0.7) = 225 об/мин;

S = 0.8 n = 750 ^. (1 – 0.8) = 150 об/мин;

S = 0.9 n = 750 ^. (1 – 0.9) = 75 об/мин;

S = 1 n = 750 ^. (1 – 1) = 0 об/мин.

При тех же скольжениях находим по формуле Клоса соответствующие им моменты:

S = 0 М = 0 кг ^. м

S = 0.05

кг ^. м

S = 0.1

кг ^. м

S = 0.15

кг ^. м

S = 0.2

кг ^. м

S = 0.21

кг ^. м

S = 0.3

кг ^. м

S = 0.4

кг ^. м

S = 0.5

кг ^. м

S = 0.6

кг ^. м

S = 0.7

кг ^. м

S = 0.8

кг ^. м

S = 0.9

кг ^. м

S = 1

кг ^. м

Пользуясь этими значениями переходим к построению естесственной механической характеристики двигателя МТ 51 – 8 (см. рис.)

16. Расчёт пускового реостата.

При пуске асинхронные электродвигатели потребляют из питающей сети значительные пусковые токи. В момент пуска скольжение асинхронного электродвигателя S = 100%, а в номинальном режиме не превышает 5%.

Значит, в момент пуска вращающееся магнитное поле статора в 20 раз чаще пересекает обмотку ротора. При пуске, продолжительность которого составляет доли секунды, так возрастает в 5 – 6 раз. За это время обмотка электродвигателя не успеет перегреться, и пусковой ток для него не опасен. Однако большие толчки тока приводят к толчкам напряжения, что неблагоприятно сказывается на режиме работы других потребителей. В связи с этим принимают меры по ограничению пусковых токов асинхронных электродвигателей. В то же время эти двигатели, потребляя большие пусковые токи, развивают сравнительно небольшой вращающий момент. Цель применения искусственных схем пуска асинхронных двигателей – не только снизить пусковые токи, но и повысить пусковые моменты.

Для асинхронного двигателя с фазным ротором сначала определяется сопротивление фазы ротора:

где U₂ – напряжение между кольцами ротора, (U₂ = 197 В);

S_н – номинальное скольжение (S_н =0.036);

I_2н– ток ротора (I_2н = 70.5 А)

Следовательно, сопротивление фазы ротора будет равно:

(Ом)

Затем определяем коэффициент небаланса

по формуле:

где Z - число ступеней пускового реостата, (Z = 5)

М% - кратность максимального пускового момента (М% = 280).

Коэффициент небаланса равен:

Активное сопротивление одной фазы ротора при полностью введённом реостате (R₁) определяется из уравнения:

(Ом)

Сопротивление одной фазы ротора при работе двигателя на второй ступени (R₂) определяется из уравнения:

R₂ = R₁^.g

R₂ = 0.575 ^. 0.64 = 0.368 (Ом)

Сопротивление одной фазы ротора при работе двигателя на третьей ступени (R₃);

R₃ = R₂ ^. g = R₁^.g²

R₃ = 0.368 ^. 0.64 = 0.575 ^. 0.64² = 0.236 (Ом).

Сопротивление одной фазы ротора при работе двигателя на четвёртой ступени (R₄);

R₄ = R₃ ^. g = R₁ ^. g³

R₄ = 0.236 ^. 0.64 = 0.575 ^. 0.64³ = 0.151 (Ом).

Сопротивление одной фазы ротора при работе двигателя на пятой ступени (R₅);

R₅ = R₄^.g = R₁ ^. g⁴

R₅ = 0.151 ^. 0.64 = 0.575 ^. 0.64⁴ = 0.096 (Ом).

Сопротивление ступени реостата, закорачиваемого при переходе со ступени на ступень определяется как разность сопротивлений на двух смежных ступенях:

DR₁ = R₁ – R₂,

DR₁ = 0.575 – 0.368 = 0.207 (Oм);

DR₂ = R₂ – R₃,

DR₂ = 0.368 – 0.236 = 0.132 (Ом);